Logo PTB

Normative Anforderungen zur sicherheitsgerechten Konstruktion explosionsgeschützter mechanischer Geräte (NAMEX)

Ausgangssituation

Mechanische erzeugte Zündquellen sind neben den elektrischen Zündquellen wegen der Vielzahl der Anwendungen die wichtigste potenzielle Zündquelle in explosionsgefährdeten Bereichen. Die Ausbildung dieser Zündquellen ist dort möglich, wo es durch bewegte Teile zu einer Reibbeanspruchung kommen kann, z.B. in Rührwerken, Pumpen oder Ventilatoren. Als mechanisch erzeugte Zündquellen gelten durch Reib- oder Schlagvorgänge entstandene abgetrennte Partikel erhöhter Temperatur bzw. Funken und zusätzlich entstehende heiße Oberflächen.

 

Reibapparatur mit Versuchsgefäß für Zündversuche
Reibkontakt mit Funken und heißer Oberfläche

Projektziel

 

Ziel des Projektes ist die Korrelation der aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Entstehung und Wirksamkeit mechanisch erzeugter Zündquellen mit vorhandenen Klassifizierungsschemata des Explosionsschutzes (Gerätekategorien, Temperaturklassen und Explosionsgruppen) und den zu berücksichtigenden Fehlerzuständen mechanischer Geräte. Dazu sollen differenzierte Bewertungsmaßstäbe und Anforderungen in Bezug zu den genannten Klassifizierungen erarbeitet werden, um für einen Großteil der Geräte gezielte sicherheitsgerechte Konstruktionen auf der Basis der inhärenten Sicherheit (Grenzwerte für das Wirksamwerden der Zündquelle) zu ermöglichen.

 

Durch weitere Untersuchungen sollen die aktuellen Erkenntnisse zu den mechanisch erzeugten Zündquellen in differenzierte Bewertungskriterien und daraus folgend in normative Anforderungen umgesetzt werden. Für eine geeignete Umsetzung sind noch folgende Abhängigkeiten zu klären:

  • Heiße Oberflächen entstehen nie spontan, sondern erst nach einer bestimmten Kontaktzeit. Die Zeit bis zum Wirksamwerden der Zündquelle hängt – neben den geometrischen Parametern des Reibkontaktes und der Wärmesenke – hauptsächlich von der Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes ab. Diese Abhängigkeit ist quantitativ zu ermitteln.
  • Die hier zu betrachtenden heißen Oberflächen besitzen sehr kleine Abmessungen und benötigen für eine Zündung Temperaturen, die erheblich über den Standardzündtemperaturen der explosionsfähigen Gemische liegen. Bislang ist nur der qualitative Zusammenhang zwischen der Temperatur der Zündquelle und der Zündtemperatur der explosionsfähigen Atmosphäre bekannt. Die Abhängigkeit ist quantitativ zu ermitteln.

 

Als wichtigstes Element dieses Projektes ist eine Korrelation zwischen den Nenngrößen bzw. den Auslegungsparametern eines Gerätes und den Grenzwerten für die Zündquellenentstehung herzustellen. Es ist erkennbar, dass die Geräteparameter nach unterschiedlichen Funktionsprinzipien der Geräte differenziert werden müssen, z.B. repetierende Kurzzeitkontakte bei Ventilatoren vs. Dauerkontakt bei Gleitringdichtungen oder Lagern.

 


Kontakt

Ansprechpartner

Lennart Meyer
Tel.: 0531-592-3438
eMail:
Lennart.Meyer(at)ptb.de

Anschrift

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Arbeitsgruppe 3.73
Bundesallee 100
38116 Braunschweig